Mikä on konsensus?
Konsensusprotokolla on lohkoketjumekanismi, joka varmistaa synkronoinnin solmujen välillä ja muodostaa sopimuksen tapahtumista ja lohkoista, jotka katsotaan laillisiksi ja siten lisätään lohkoketjuun. Nämä ovat vikasietoisia menetelmiä verkon yhden tilan ylläpitämiseksi ja kaikkien hajautettujen solmujen harmonisoimiseksi.
Konsensusmekanismin tarkoituksena on validoida ja todentaa tapahtumat ja siten varmistaa, että lohkoketjuverkoston eheys pysyy ehjänä. Konsensus on sopimus siitä, mikä on hyväksyttävää ja mikä ei! ennen kuin luot muuttumattoman pääkirjan ja lisäät sen verkon lohkoihin. Yhteisymmärryksen voi saada mikä tahansa tai kaikki verkon solmut, jotka ovat ansainneet oikeudet vahvistaa tapahtuma (tai lohko). Näitä solmuja kutsutaan validaattoreiksi tai kaivosmiehiksi tai todentajiksi käytetylle verkolle ja konsensusprotokollalle sopivan terminologian perusteella. Tämä blogi käsittelee konsensusmekanismin tarvetta ja selventää analyysiä ja prosessia sopivan konsensusprotokollan tekemiseen lohkoketjuverkostolle.
Miksi konsensusmekanismia tarvitaan?
Teollisen vallankumouksen neljäs iteraatio on muuttamassa modernia teollisuutta vain digitalisoidusta versiosta, joka oli muutama vuosikymmen sitten manuaalinen, tehokkaasti automatisoitu, turvallinen ja vankka hajautettu kyberfyysinen järjestelmä. Nykyään tavoitteena on esitellä parempia teknologiatyökaluja, jotka pystyvät mahdollistamaan luotettavan ja luvaton tuote- ja palveluverkosto, jotka ovat tehokkaampia ja paremmin suunniteltuja Web4:aa ja muita uusia teknologioita varten.
Ne on toteutettu varmistamaan verkon yksittäinen tila ja että kaikki solmut on kytketty oikeaan verkkoon. Konsensusmekanismi on yksittäinen ohjaava identiteetti, joka varmistaa hajautetun pääkirjan turvallisuuden ja aitouden, muodostaa lohkoketjun. Tapahtumalohkot lisätään olemassa olevaan lohkoketjuun vasta sen jälkeen, kun ne on todennettu ja validoitu lohkoketjulle ominaisella mekanismilla, jotta tapahtuman oikeellisuudesta sovitaan. Konsensus on pakollinen ketjun laajentamiseksi lisäämällä lohkoja, joissa jokainen lohko on kokoelma tapahtumia. Ketjun kasvu pitää verkoston toiminnassa. Konsensusmekanismi varmistaa, että tapahtumat ovat saatavilla ja järjestelmä pysyy läpinäkyvänä. Konsensusalgoritmit eliminoivat kolmannen osapuolen välittäjät varmistaakseen tapahtumien oikeellisuuden. Kun konsensus saavuttaa ketjun tapahtumien maailmanlaajuisen tilan, kaikki solmut/vertaisyritykset voivat luottaa toisiinsa. Tämä aiheuttaa verkon vikasietoisuutta.
Lohkoketjussa hajautettua pääkirjaa hallitaan hajautetusti. Joissakin ketjuissa useat itsenäiset solmut ottavat vastuun lohkoketjun ylläpidosta, kun taas toisissa konsensus on enemmän automatisoitua ja solmut ovat vastuussa vain tapahtumien lähettämisestä tai ehdottamisesta. Konsensusmekanismin ansiosta käyttökokemus paranee heterogeenisten verkon solmujen ja komponenttien sidosryhmien kesken sovitun totuuden kautta.
Konsensusmekanismin valitseminen
Lohkoketjuteknologian kehitystä on seurannut kongruentti kehitys ja innovaatio konsensusmekanismeissa. Konsensusprotokollalla voi olla monia tavoitteita, kuten turvallisuuden ylläpitäminen, yhteistyö, yhtäläiset solmuoikeudet, lohkoketjun hallinta, tietty prosenttiosuus solmujen osallistumisesta jne. nämä konsensustavoitteet muodostavat lähtökohdat minkä tahansa lohkon tarkastamiseen ja validoimiseen lisättäväksi ketjuun. seuraava vakaa, luotettava ja turvallinen tila verkossa.
Konsensusmekanismin päättelemiseksi on tärkeää ymmärtää lohkoketjun prioriteetit ja puitteet. Tämän ohella on tarpeen ymmärtää vaadittu arkkitehtuuri, taustalla olevat toiminnot ja konsensusmekanismiin liittyvät ensisijaiset komponentit. Sen jälkeen voidaan tehdä lohkoketjulle sopiva konsensusmetodologia. Alla on joitain tärkeimmistä huomioituista ominaisuuksista samalla kun arvioidaan lohkoketjussa käytettävää konsensusmekanismia.
Sovellusten konsensusalgoritmien analysointi
● Lohkoketjutyyppi
Lohkoketjua käyttävän sovelluksen tai järjestelmän ominaisuuksien perusteella lohkoketjun hallinnan ja saavutettavuuden määrä luokitellaan yksityiseen, julkiseen tai konsortioon. Konsensusmekanismin on säilytettävä sama samalla kun varmistetaan lohkoketjun turvallisuus ja eheys.
● Hajautettu hallinto
Verkostoon jakautuneiden pelaajien hallitsema verkko varmistaa ensinnäkin, että lohkoketju ei päädy keskitetysti ohjatuksi, mikä johtaa monopolistiseen hallintoon, jota ohjaavat pienen osan käyttäjiä edut, ja toiseksi varmistaa, että kaikki hajautetun konsensuksen kautta tehdyt päätökset tavoitteena on yhteinen tavoite hyötyä lohkoketjusta ja säilyttää sen turvallisuus ja eheys.
● Skaalautuvuus ja hyökkäykset
Minkä tahansa lohkoketjun on oltava skaalautuva. PoW:n kaltainen konsensus, joka vaatii suurta laskentatehoa, tekee mahdottomaksi skaalata vapaasti. Globaalisti käyttöön otettavien lohkoketjujen on ehdottomasti oltava skaalautuvia, ja konsensusmekanismit, kuten PoT ja ELASTICO, on suunniteltu auttamaan sitä.
Skaalautuvuus tulee kompromissin myötä, että lohkoketju on alttiina hyökkäyksille, joten lohkoketjun hallinto ja konsensus tulee valita huolellisesti korkean turvallisuuden varmistamiseksi.
● Vastustajan toleranssimalli
Mikään verkko ei voi olla immuuni vikoja vastaan. Jokainen lohkoketju on samalla tavalla altis kahdelle suurelle häiriötyypille - kaatumiselle ja bysantille, joista keskustellaan edelleen. Lohkoketjun suojaaminen haitallisilta toimilta tulisi upottaa lohkoketjun hallintoon ja konsensusmalliin. Konsensusmekanismin on varmistettava, että lohkoketjun kestävyys ylläpidetään hyökkäyksillä ja haavoittuvuuksilla.
Konsensusmekanismi, joka voi auttaa lohkoketjua välttämään tällaisia hyökkäyksiä ja jopa toipumaan saumattomasti, jos jokin näistä tapahtuu, on toinen toimenpide, joka auttaa päättelemään, miksi tietty konsensusmekanismi voi tai ei ehkä sovellu lohkoketjulle.
● Suorituskykyparametrit
Digitalisaatio ja globalisaatio ovat lisänneet tapahtumien määrää kaikilla toimialoilla. Myös lohkoketjut ovat vuosien saatossa kehittyneet muutamasta tapahtumasta päivässä kokonaisten lohkojen käsittelyyn muutamassa sekunnissa. Näin ollen käyttötapaus, joka vaatii reaaliaikaista tapahtuman käsittelyä ja viimeistelyä, vaatisi myös tällaisen konsensusmekanismin. Tällainen konsensusmekanismi edellyttää validointisolmujen keskeytymätöntä käytettävyyttä.
Kaistanleveys, latenssi ja suorituskyky ovat tärkeitä valvottavia parametreja, jotka tekevät lohkoketjusta luotettavan. Lohkoketjun on säilytettävä korkea suorituskyky ja alhaiset latenssiarvot. Sen on tuettava kaistanleveyttä, joka pystyy käsittelemään sen liikenteen määrää, jonka se aikoo houkutella. Mekanismit, kuten DPoS, PoET ja Tendermint, tukevat suurta skaalautuvuutta ja suorituskykyä.
● Viestintämallin monimutkaisuus
Vastausaikaan perustuen konsensusprotokollan on kyettävä vastaamaan viestintävaatimuksiin. Olipa kyseessä synkroninen (pieni vasteaika) tai asynkroninen (suuri vasteaika), se on sovellus, joka määrittää, millainen viestintä ja mikä konsensusprotokolla sopii parhaiten tiettyyn käyttötapaukseen.
Konsensuksen saaminen useista hajautetuista solmuista on työlästä. Lohkon ehdottamisesta ketjuun lisättäväksi siihen pisteeseen, jossa se lisätään ja kaikki solmut ovat saapuneet lohkoketjun päivitettyyn tilaan, matka ei ole sujuvaa eikä ennustettavaa. Konsensusmekanismi, joka tunnustaa ja hallitsee samaa, on erittäin tärkeä lohkoketjuille, joilla on suuri määrä tapahtumia ja siten validointivalmiita lohkoja.
● Koorumirakenne
Jotta hajautettu järjestelmä pakottaisi johdonmukaisen toiminnan, solmujen vähimmäismäärä tai prosenttiosuus on hyväksyttävä, jotta lohko katsotaan kelvolliseksi ja lisätään ketjuun. Konsensusalgoritmi, jossa on päätösvaltainen rakenne, joka pakottaa konsensuksen hajautuksen ja jakautumisen, on parempi kaikille lohkoketjuille.
● Energiavaatimukset
Suurin huolenaihe maailmanlaajuisesti on konsensuksen energiavaatimukset ja päästöt. Nykyään useimmat sovellukset ja käyttäjät ovat skeptisiä ja taipuvaisia valitsemaan konsensusmekanismin, jolla on vähäinen vaikutus jo ennestään heikkenevään ympäristön laatuun.
Tällä hetkellä suurinta ja vanhinta PoW:lla toimivaa lohkoketjua, joka vaatii äärimmäistä laskentatehoa, pidetään ympäristöä vihamielisimpana ja painopiste on siirtynyt kohti parempia mekanismeja, kuten PoS, PoB ja PoC.
● Kaivos- ja konsensusluokka
Verkon koon perusteella voidaan päätellä konsensusprotokollia. Verkko, jossa on suuri määrä hajautettuja solmuja, suosii todisteisiin perustuvaa konsensusta, kun taas pienempi verkko suosii äänestyskäyttäytymiseen perustuvia konsensusmekanismeja. Tämä on kuitenkin melko alkeellista. Tärkeämpää on se, mitä toimintatapaa konsensusmekanismi käyttää. Konsensusmekanismit luokitellaan yleisesti seuraavasti:
- Todistuspohjainen : Ne, jotka riippuvat validaattoreiden todistuksesta, joka perustuu parametreihin, kuten laskentateho, polttokapasiteetti, varallisuus, muisti jne.
- Kyky perustuu : Nämä on tarkoitettu vähentämään energian tarvetta, mutta ne kärsivät luontaisesta keskittämisherkkyydestä tarkasteltavana olevan kyvyn perusteella.
- Äänestysperusteinen : Kaivosmies valitaan äänestämällä ehdottamaan, luomaan ja sitomaan lohkoa. Välivaaleissa keskittämisongelma ratkeaa suurelta osin. Lisäksi todistusperusteisista vaatimuksista huolehtivat myös äänestäjät. Tämä mekanismi voi kuitenkin epäsuorasti kärsiä:
a). Törmäysvirhe: Valitun solmun ylikuormittaminen validointitehtävällä ja varamekanismin puuttuminen valitun vahvistuspään epäonnistumisen varalta.
b). Bysantin vika: Tämä on hienovarainen vika, jossa uskotaan olevan yksimielisyyden illuusiojakauma, vaikka konsensus saattaa olla keskitetty muutamaan solmuun.
● Konsensuksen lopullisuus
Tapahtuman lopullisuudesta on kaksi pääluokkaa - absoluuttinen ja todennäköisyys. Todennäköisyyspohjainen konsensus saattaa peruuttaa tapahtumia, joita ei voida sitoa myöhemmin samassa lohkossa, joten ne luodaan uudelleen ja vahvistetaan uudelleen sitomista varten lohkoon. Tässä vasteaika on tekijä, joka vaikuttaa konsensusmekanismin määrittämiseen, onko todennäköisyys tai absoluuttinen. Nykyään vain ripple ja DBFT tarjoavat täydellisen lopullisuuden. Konsensuksen ensisijainen tavoite on ylläpitää lohkoketjun aito globaali tila, eliminoida yhden tai useamman solmun omat edut ja omat tavoitteensa säilyttää datan yksityisyys. Lohkoketjun tulee aina pysyä jokaisen yksittäisen solmun sopimassa tilassa eli jatkuvassa kiistattoman eheyden tilassa.
● Hyökkäykset
Globaali saavutettavuus ja läpinäkyvyys tekevät lohkoketjuista erittäin herkkiä uhille. Rahoituskauppaa käsittelevän konsensusmekanismin pitäisi auttaa käyttäjiä vähentämään riskejä ja pitämään omaisuuden hallinta omistajan käsissä. Globaalin tilan saavuttaminen ketjussa ja sen ylläpito herättävät luottamusta solmujen ja vertaisten keskuudessa.
Riippuen tietoturvahyökkäysten luokasta, joille lohkoketju on alttiina, voidaan käyttää konsensusmekanismeja turvakerroksen lisäämiseksi lohkoketjun päälle. RAFT, PoB ja PoA ovat muutamia protokollia, jotka kestävät vahvasti DDos-hyökkäyksiä, kun taas PoT ja Ripple ovat kestäviä Sybil-hyökkäyksissä.
Ennen konsensusmekanismin viimeistelyä on otettava huomioon vielä muutama seikka. Ne voivat sisältää toteutustavan, tokenisoinnin ja algoritmin vahvuuden.
Mikään parametri ei yksin vaikuta minkään tietyn konsensusmekanismin valintaan. Näiden parametrien yhdistelmä vaikuttaa siihen, miten konsensusmekanismi toimii eri sovelluksissa, jotka on kehitetty kyseisen lohkoketjun aikana.
Hybridi konsensus
Konsensusmekanismien, kuten skaalautuvuuden, turvallisuuden, hajautuksen ja luvaton nopean toiminnan, ainutlaatuisia ominaisuuksia vaarantamatta konsensusmekanismeja voidaan yhdistää sopivaksi konsensukseksi tiettyyn käyttötapaukseen. Hybridisaation tarkoitus on saada molempien maailmojen parhaat puolet, julkisesta ja yksityisestä lohkoketjusta. Yhdistämistä ohjaa käytössä olevien yksittäisten konsensusten yhteensopivuus. Tuloksena on hybridilohkoketju, joka kokee tiukemmat näkyvyysrajoitukset ulkoisista verkoista ja sujuvampi sisäinen käsittely.
Hybridisaatiota ei saa käyttää itse lohkoketjussa, vaan toisessa lohkoketjun yläpuolella, toiminnallisessa kerroksessa, jossa useimmat sovellukset ovat käytössä. Vaikka tähän lisätään toinen valvonnan ja toiminnallisuuden kerros, se vähentää päälohkoketjun taakkaa. Tätä ei pidä verrata Solanan käyttämään kaksoiskonsensusmekanismiin, vaan Solanalla on konsensus, jossa lohkot liukuhihnat tehdään PoH:n perusteella, kun taas validointi tehdään PoS:n kautta. Se on itsenäinen lohkoketju, joka käyttää kahta suostumusmekanismia kahtena eri ajankohtana.
Siirtyminen toiseen konsensusmekanismiin
Ethereum on aiheuttanut paljon kohua siirtymällä PoS:iin PoW:sta. Tämä ei ole sujuva prosessi. Pyrkimysten ja kapasiteetin lisäksi siirtymävaihetta vaivaa valtava haavoittuvuus, ja siksi se vaatii lisäponnistuksia suojautuakseen Sybililtä ja muilta hyökkäyksiltä. Ethereum itse on tehnyt sen vaiheittain, kun lohkoketju on toimiva kuin myös julkinen, ympärillä tapahtuvia tapahtumia ja lohkojen muodostumista ei pysäytetä. Migraatio Ethereumissa on suoritettu vaiheittain, ja tämän PoW:n kirjoittamiseen asti se toimii rinnakkain PoS:n kanssa. Muuttoliikkeen mekanismi ja näkökohdat eivät kuulu tämän blogin piiriin, vaikka Ethereum on osoittanut, että se on mahdollista ja monimutkaista samanaikaisesti.
Konsensuksen tulevaisuus
Digitalisaation tulevaisuus keskittyy lohkoketjun ympärille, ja siksi konsensusmekanismeja tarkastellaan. Jokainen uusi lohkoketju yrittää ylittää jo tehdyn. Solana toi käyttöönsä kokonaan uusia protokollia, kuten merenpinnan ja pilvitakon haastaakseen vallitsevat lohkoketjut. Se hyötyi siitä ja saavutti kilpailukykyisen suosion hetkessä. Tavoitteena ei kuitenkaan ole yksittäinen lohkoketju tai vain paras konsensusmekanismi. Tavoitteena on saavuttaa yhteistyön taso, jossa yksittäiset lohkoketjut voivat toimia ja valuutta tai mikä tahansa digitaalinen tapahtuma on mahdollista ilman taustalla olevan arkkitehtuurin tai lohkoketjun tai hallitsevan konsensusmekanismin rajoja. Metaverse, lopullinen yksittäinen digitaalinen tila on kaukana, kunnes yksittäiset lohkoketjut ovat saumattomasti integroitavissa muodostamaan synerginen liitto.
Etsitkö apua täältä?
Ota yhteyttä asiantuntijaamme
yksityiskohtainen keskustelun
Viesti Hajautetut konsensusmekanismit ilmestyi ensin PrimaFelicitas.
Viesti Hajautetut konsensusmekanismit ilmestyi ensin PrimaFelicitas.
- Coinsmart. Euroopan paras Bitcoin- ja kryptopörssi.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. VAPAA PÄÄSY.
- CryptoHawk. Altcoinin tutka. Ilmainen kokeilu.
- Lähde: https://www.primafelicitas.com/Insights/decentralized-consensus-mechanisms/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=decentralized-consensus-mechanisms
- a
- absoluuttinen
- saavutettavuus
- saatavilla
- majoittaa
- Tili
- poikki
- lisä-
- lisä-
- vastaan
- sopimus
- algoritmi
- algoritmit
- Kaikki
- Liitto
- jo
- Vaikka
- aina
- keskuudessa
- määrä
- analyysi
- Toinen
- ilmestyi
- Hakemus
- sovellukset
- lähestymistapa
- arkkitehtuuri
- noin
- etu
- Aito
- todennettu
- aitous
- Automatisoitu
- saatavuus
- Varmuuskopiointi
- tulossa
- ennen
- ovat
- alle
- hyödyttää
- PARAS
- Paremmin
- Jälkeen
- Suurimmat
- Tukkia
- blockchain
- Lohkotekniikka
- blockchains
- Uutiset ja media
- kykenee
- Koko
- joka
- tapaus
- Kategoria
- keskitetty
- tietty
- ketju
- haaste
- Valita
- valittu
- pilvi
- kokoelma
- yhdistelmä
- yhdistetty
- sitoutumaan
- sitoutunut
- Yhteinen
- Viestintä
- Yhteydenpito
- verrattuna
- yhteensopivuus
- kilpailukykyinen
- täydellinen
- monimutkainen
- osat
- vaarantamatta
- Laskea
- tietojenkäsittely
- laskentateho
- päätökseen
- kytketty
- Yhteisymmärrys
- suostumus
- harkinta
- näkökohdat
- johdonmukainen
- ohjaus
- yhteistyö
- Crash
- luotu
- Luominen
- valuutta
- tiedot
- päivä
- DDoS
- tekemisissä
- hajauttaminen
- hajautettu
- päätökset
- omistautunut
- käyttöön
- yksityiskohtainen
- määritys
- kehitetty
- DID
- eri
- digitaalinen
- digitalisointi
- jaettu
- Distributed Ledger
- jakelu
- ajanut
- kukin
- tehokas
- tehokkaasti
- vaivaa
- poistaa
- upotettu
- syntymässä
- päästö
- työllistää
- mahdollistaa
- energia
- varmistamalla
- ympäristö
- ympäristön
- olennainen
- laatii
- jne.
- ethereum
- evoluutio
- olemassa
- experience
- Elämykset
- asiantuntija
- laajentaa
- äärimmäinen
- Epäonnistuminen
- suosii
- taloudellinen
- Etunimi
- virhe
- Keskittää
- muoto
- lomakkeet
- Puitteet
- alkaen
- toiminto
- toiminnallinen
- toiminnallisuus
- edelleen
- tulevaisuutta
- tuottaa
- sukupolvi
- Global
- globalisaatio
- Maailmanlaajuisesti
- tavoite
- Tavoitteet
- hallinto
- suuri
- Kasvu
- Käsittely
- ottaa
- auttaa
- auttaa
- tätä
- Korkea
- erittäin
- Miten
- HTTPS
- valtava
- Hybridi
- Identiteetti
- muuttumaton
- Vaikutus
- täytäntöönpano
- täytäntöön
- merkitys
- tärkeä
- mahdoton
- sisältää
- itsenäinen
- epäsuorasti
- henkilökohtainen
- teollinen
- Teollinen vallankumous
- teollisuus
- luontainen
- Innovaatio
- eheys
- aikoo
- korko
- etu
- välittäjät
- osallistuva
- IT
- itse
- matka
- pito
- suuri
- kerros
- pääkirja
- Taso
- tasot
- tehty
- ylläpitää
- huolto
- merkittävä
- tehdä
- onnistui
- pakollinen
- tapa
- manuaalinen
- mitata
- mekanismi
- Muisti
- metaverse
- menetelmiä
- Metodologia
- ehkä
- kaivosmies
- kaivostyöläisten
- minimi
- kaivos-
- malli
- lisää
- eniten
- moninkertainen
- luonto
- Eikä
- verkko
- verkot
- seuraava
- solmut
- numero
- tavoitteet
- toiminta
- Operations
- Muut
- omistaja
- osallistuminen
- erityinen
- osuus
- suorituskyky
- vaihe
- vaivannut
- pelaajat
- PoC
- Kohta
- suosio
- POS
- mahdollinen
- sotavanki
- teho
- esittää
- ensisijainen
- yksityisyys
- yksityinen
- Ongelma
- prosessi
- käsittely
- Tuotteemme
- todiste
- ominaisuudet
- ehdottaa
- suojella
- protokolla
- protokollat
- toimittaa
- julkinen
- tarkoitus
- laatu
- nopea
- Hinnat
- tavoittaa
- reaaliaikainen
- toipua
- vähentää
- luotettava
- jäädä
- jäännökset
- tekee
- tarvitaan
- vaatimukset
- Vaatii
- vastaus
- vastuu
- vastuullinen
- rajoitukset
- Saatu ja
- Ripple
- riskit
- kestävyys
- juoksu
- sama
- skaalautuvuus
- skaalautuva
- Asteikko
- SEA
- saumattomasti
- sekuntia
- turvallinen
- turvallisuus
- valinta
- Palvelut
- setti
- samalla lailla
- single
- Koko
- pieni
- Solana
- jonkin verran
- Tila
- erityinen
- seistä
- Osavaltio
- herättää
- vahvuus
- vahva
- tuki
- SWIFT
- järjestelmä
- Technologies
- Elektroniikka
- terminologia
- -
- kolmannen osapuolen
- uhat
- Kautta
- suoritusteho
- aika
- kertaa
- tänään
- tokenization
- toleranssi
- työkalut
- ylin
- kohti
- kauppaa
- liikenne
- kauppa
- Liiketoimet
- siirtyminen
- Läpinäkyvyys
- läpinäkyvä
- Luottamus
- lopullinen
- varten
- ymmärtää
- unique
- käyttää
- Käyttäjät
- validoitu
- validointi
- eri
- versio
- näkyvyys
- tilavuus
- Äänestys
- haavoittuvuuksia
- alttius
- Rikkaus
- Web3
- Web3.0
- Mitä
- Mikä on
- onko
- vaikka
- sisällä
- ilman
- maailman
- olisi
- kirjoittaminen
- vuotta